深入学习Linux串口：参数设置技巧大解析-猿码集

1. 介绍

Linux串口是与外部设备进行通信的重要接口之一，在很多嵌入式系统和通信设备中都得到广泛应用。本文将深入学习Linux串口的参数设置技巧，帮助读者更好地理解和应用串口通信。

2. 串口基础知识

2.1 串口的工作原理

串口是一种通过串行通信协议来进行数据传输的接口，主要由发送端和接收端组成。数据在发送端按照一定的规则进行编码后通过串口线路传输到接收端，接收端对收到的数据进行解码还原为原始数据。常见的串口协议包括RS-232、RS-485等。

在Linux系统中，串口被抽象为设备文件，一般位于/dev目录下，例如/dev/ttyS0。通过打开和读写该设备文件，可以进行串口通信。

2.2 串口参数

串口通信中需要设置的参数有波特率、数据位、校验位、停止位等。在Linux系统中，可以通过设置termios结构体来配置串口参数。下面详细介绍一下各个参数的含义：

波特率：波特率指的是每秒钟发送或接收的比特数，常用的波特率有9600、115200等。较低的波特率可以提高通信的可靠性，而较高的波特率能够提高通信速度。

数据位：数据位指的是每个数据字节中实际包含的数据位数。通常为8位。

校验位：校验位用于检查数据在传输过程中是否发生错误。可选的校验位有无、奇校验和偶校验。

停止位：停止位用于指定每个数据字节之后的额外停止位的数量。通常为1位。

3. 设置串口参数

3.1 打开串口

在Linux系统中，可以使用open()函数来打开串口设备文件。例如：


#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
int main() {
    int fd = open("/dev/ttyS0", O_RDWR);
    if (fd < 0) {
        printf("Failed to open serial port\n");
        return -1;
    }
    // ...
    close(fd);
    return 0;
}

上述代码片段演示了如何打开串口设备文件/dev/ttyS0，并返回文件描述符fd。

3.2 配置串口参数

使用termios结构体来配置串口参数。下面是一个简单的设置波特率为9600的示例：


#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <termios.h>
void set_serial_port_attr(int fd, int speed) {
    struct termios options;
    tcgetattr(fd, &options);
    cfsetispeed(&options, speed);
    cfsetospeed(&options, speed);
    tcsetattr(fd, TCSANOW, &options);
}
int main() {
    int fd = open("/dev/ttyS0", O_RDWR);
    if (fd < 0) {
        printf("Failed to open serial port\n");
        return -1;
    }
    set_serial_port_attr(fd, B9600);
    // ...
    close(fd);
    return 0;
}

上述代码演示了如何使用tcgetattr()和tcsetattr()函数获取和设置串口参数。其中波特率被设置为9600，可以根据实际需求调整。

4. 使用串口进行通信

4.1 读取串口数据

使用read()函数可以从串口读取数据。例如：


#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
int main() {
    int fd = open("/dev/ttyS0", O_RDWR);
    if (fd < 0) {
        printf("Failed to open serial port\n");
        return -1;
    }
    char buffer[1024];
    int num_read = read(fd, buffer, sizeof(buffer));
    if (num_read < 0) {
        printf("Failed to read from serial port\n");
        close(fd);
        return -1;
    }
    // Process received data...
    
    close(fd);
    return 0;
}

上述代码示例了如何通过read()函数从串口读取数据，并将读取的数据保存到buffer中。

4.2 发送串口数据

使用write()函数可以向串口发送数据。例如：


#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
int main() {
    int fd = open("/dev/ttyS0", O_RDWR);
    if (fd < 0) {
        printf("Failed to open serial port\n");
        return -1;
    }
    char buffer[] = "Hello!";
    int num_written = write(fd, buffer, sizeof(buffer) - 1);
    if (num_written < 0) {
        printf("Failed to write to serial port\n");
        close(fd);
        return -1;
    }
    close(fd);
    return 0;
}

上述代码演示了如何通过write()函数向串口发送数据。其中buffer为待发送的数据。

5. 总结

本文深入学习了Linux串口的参数设置技巧，包括串口基础知识、串口参数设置、串口数据读取和发送。通过学习本文，读者可以更好地理解和应用Linux串口通信。

深入学习Linux串口：参数设置技巧大解析